第12章 REPL・整形・検査

第11章では診断との対話を学びました。この章は道具そのものの話です — REPL のコマンド一覧、正準フォーマッタ lune fmt、CLI の検査系フラグ、そしてそれらを CI に並べるレシピ。

一つ確認しておきたいことがあります。Lune の道具はどれも答え合わせのための道具です。型が分からなければ :type、評価の順序が怪しければ :trace、整形で揉めたら fmt。頭の中で考え込む代わりに機械に聞く癖をつけると、Lune は驚くほど素直な言語になります。

12.1 REPL コマンド全一覧

:help が全部教えてくれます。

lune> :help
commands: :help, :quit, :q, :env, :type NAME, :thunks [NAME], :trace [on|off], :lang [en|ja], :explain CODE [en|ja]

複数行の入力は、行末が = や : や -> で終わると継続に入り（... プロンプト）、空行で確定します。第1章から使ってきたあの動きです。

端末で起動していれば、readline 風の行編集と履歴（上下矢印）も効きます。環境が対応していれば履歴は ~/.lune_history に保存され、前のセッションの実験を呼び戻せます。

12.2 :type と :env — 型に聞く

:type は本書で最も使われた道具かもしれません。定義した関数にも、プレリュードの関数にも効きます。

lune> def add(a: Int, b: Int): Int =
...     a + b
...
ok
lune> :type add
add : Int -> Int -> Int

レコードのコンストラクタに聞くと、フィールド名まで含んだ形が返ります。

lune> :type User
User : (name: String, age: Int) -> User

第6章で「レコードは名前付き構築が必須」と学びましたが、その事実が型そのものに書かれているわけです。

:env はいま見えている名前を全部並べます。プレリュードも含むので長いリストになりますが、末尾に自分の定義が混ざって見えるのが面白いところです。

lune> let x = 40
ok
lune> :env
Cons : [T] T -> List[T] -> List[T]
Err : [T, E] E -> Result[T, E]
...
take : [T] List[T] -> Int -> List[T]
takeWhile : [T] List[T] -> (T -> Bool) -> List[T]
tick : () -> Int
x : Int
zip : [T] List[T] -> List[U] -> List[Tuple[T, U]]

「プレリュードに何があったか」を思い出したいときの手っ取り早い索引です（正式な一覧は付録B）。

知らない名前を聞くと、当然のように叱られます。

lune> :type nosuch
error[TYP0003]: 未定義の名前: nosuch
   = help: 詳しくは `lune explain TYP0003 --lang ja` を実行してください

（余談ですが、未定義の名前には専用コード TYP0001 があるので、ここが TYP0003 なのは実装の小さな取りこぼしです。診断コードの一貫性も、本来はテストで守るべきものです。）

12.3 lune fmt — 議論を終わらせる整形

インデントは2つか4つか、fn a x -> a+x に空白を入れるか。この種の議論に費やす時間を Lune はゼロにします。正準形はひとつで、lune fmt がそこへ揃えます。

散らかったファイル messy.lune:

module messy



let   nums = [ 1,2 ,3 ]

# 合計を出す
def total( xs : List[Int] ) : Int =
      fold( xs, 0, fn a x -> a+x )

let answer=total(nums)

$ lune fmt messy.lune
module messy

let nums = [1, 2, 3]

# 合計を出す
def total(xs: List[Int]): Int =
    fold(xs, 0, fn a x -> a + x)

let answer = total(nums)

余分な空行が1つに、括弧まわりの空白が整い、インデントは4つ、# コメントは位置ごと保たれました。

この整形には、2つの保証があります。

冪等（idempotent）— 一度整形した結果をもう一度整形しても、何も変わりません。「整形するたびに揺れる」ことがないので、CI に置いても安全です。

意味を変えない — fmt は AST（構文木）を整形して印字し、自分の出力を読み直して構文木が一致するか確かめてから結果を返します。もし一致しなければ、整形を諦めてエラーを出します（第2章の脚注で触れた入れ子 let-in のバグがまさにこれで捕まりました）。整形が黙ってプログラムを壊すことはありません。

使い方は3つのモードです。

$ lune fmt FILE            # 整形結果を標準出力へ（元ファイルは変えない）
$ lune fmt --write FILE    # ファイルを整形して書き換える
$ lune fmt --check FILE    # 整形が必要なら失敗する（CI 用）

--check は差分があるとファイル名を挙げて終了コード 1 を返します。

$ lune fmt --check messy.lune
would reformat messy.lune

制限が一つ。### で囲むブロックコメントを含むファイルは、まだ整形できません。

$ lune fmt bc.lune
error: bc.lune: lune fmt does not support `###` block comments yet

整形されない（＝壊されない）だけなので安全側の挙動ですが、fmt を CI に置くなら ### は避けて # を並べるのが今の作法です。

12.4 CLI の検査系フラグ

lune コマンドの主なフラグを、使う順に並べます。

--tokens は普段使う道具ではありませんが、レイアウト（インデント）の扱いを覗くのに便利です。第2章で「インデントは構文の一部」と言ったことの実物が見られます。

$ lune --tokens geometry.lune
1:1	MODULE	'module'	None
1:8	IDENT	'geometry'	'geometry'
1:16	NEWLINE	''	None
3:1	DEF	'def'	None
3:5	IDENT	'circleArea'	'circleArea'
...

--check と --eval の関係も押さえておきましょう。--eval は型検査を通しません — 第4章で RUN0005（再帰サンク）を出せたのはこのためです。実行する前に検査したければ、--check を先に走らせるのが確実です。

存在しない束縛を --eval すると実行時エラーになります。

$ lune --eval nosuch geometry.lune
error[RUN0006]: 未定義の変数: nosuch

12.5 小さな CI レシピ

道具を並べると、そのままプロジェクトの検査になります。終了コードは「問題があれば非0」で揃っているので、シェルの && で繋げば1本のパイプラインです。

lune fmt --check src/*.lune && lune --check src/main.lune && lune fix --check src/*.lune

3つの意味はこうです。

1. fmt --check — 全ファイルが正準形か（整形漏れがないか）
2. --check — 型検査が通るか
3. fix --check — 機械が直せる問題（タイポなど）が残っていないか

終了コードの規則を整理しておきます。

注意すべきは2行目です。第5章で見たとおり、警告だけなら検査は成功します。警告も見逃したくなければ、出力に warning が現れたら落とす一手間が必要です。

lune --check src/main.lune 2>&1 | tee /tmp/out; ! grep -q warning /tmp/out

壊してみよう — messy.lune を fmt --write で整形してから、もう一度 fmt --check を走らせてください。今度は何も言われないはずです（冪等の確認）。ついでに fmt した結果を自分の目で読み、自分の書き癖と正準形の差を数えてみるのも良い練習です。

まとめ

演習問題

演習 12-1（★） messy.lune を fmt にかけた結果を予想してから確かめてください。予想と違った箇所はどこですか。

演習 12-2（★） :env を使って、プレリュードに zipWith があることと、その型を確かめてください。第8章で使ったときの記憶と合っていますか。

演習 12-3（★★） :type で確かめながら、scale(factor, n) から「3倍にする関数」を部分適用で作り、リストに map してください。途中で :type scale(3) のように部分適用の型も確かめること。

module answers

# 演習 12-3: :type で確かめながら組み立てた、部分適用で作る道具。
def scale(factor: Int, n: Int): Int =
    factor * n

let double = scale(2)

let tripled = map([1, 2, 3], scale(3))

let doubled = map([1, 2, 3], double)

$ lune --eval tripled ex12-3.lune
(3 6 9)
$ lune --eval doubled ex12-3.lune
(2 4 6)

演習 12-4（★★） 自分のプロジェクト（この本の演習ファイルでも構いません）に対して、12.5節の CI レシピを走らせてください。1つでも失敗するファイルを見つけたら、何が原因かを診断から説明してください。

演習 12-5（★・逆転問題） lune fmt が「整形を諦める」場面を作ってください。

より正確には — REPL の仕様は documents/REPL_SPEC.md（:thunks / :trace の表示形式を含む）、フォーマッタの保証と制限は documents/FORMATTER_SPEC.md、CLI の全フラグは付録D。この章のコード例は books/examples/ch12/ にあり、すべて実際の CLI で検証されています。